高校實驗室廢液處理工作規范的構建

徐 文，張 鍵，李 江，陳一兵，張惠芹

（1.揚州大學 實驗室與設備管理處，江蘇 揚州 225009；2.揚州大學 環境科學與工程學院，江蘇 揚州 225009）

高校實驗室廢液指在高校教學科研實驗過程中產生的實驗廢棄溶液，包括失效的標準試液、樣品殘液、分析后殘液等。部分實驗室廢液含有有毒、有害物質，具有量少、質雜、毒性較強等特點，屬于《國家危險廢物名錄》中HW49類廢物[1]，對師生有一定的安全風險，對社會有可能造成環境污染。隨著我國環保法的日益完善及環境污染問責機制的落實，構建標準化的高校實驗室廢液處理工作規范顯得尤為迫切。

自2009年建設校內廢液處理系統以來，我校參照國內外高校的先進經驗，經過11年的管理運行，逐步構建了實驗室廢液處理工作規范，包括校內和校外實驗室廢液處理工作規范，并探索以校內處理為主、校外處理為輔、依托實訓平臺自建廢液處理系統的廢液處理模式。實踐證明，這一廢液處理模式可能成為今后的發展方向之一，能較好地解決高校實驗室廢液的出路問題。

1 自建校內實驗室廢液處理系統的優勢

目前，高校實驗室廢液的處理方式主要有兩種：一是委托外包服務，二是自建校內處理系統。我校是國內最早一批選擇自建校內廢液處理中心的高校。目前，國內有蘭州大學、延邊大學、中國礦業大學、浙江工業大學等高校采用校內自建實訓平臺處理廢液的模式，安徽阜陽師范大學、南通大學、云南大學等高校也在準備建設中。依托實訓平臺自建校內實驗室廢液處理系統的優勢及必要性主要有以下幾點。

（1）環保與法制的要求。我國與實驗室廢液管理相關的法規主要有《固體廢物污染環境防治法》《危險廢物經營許可證管理辦法》《有毒化學品管理條例》《危險化學品安全管理條例》《廢棄危險化學品污染環境防治辦法》等。針對實驗室廢液管理，環保部于2004年發文，要求各級環保部門將實驗室污染納入環境監管范圍[2]；2005年，國家環保總局和教育部聯合發文，規定實驗室科教活動中產生的廢液等污染物，應按環保部門要求進行申報登記、收集、運輸和處置[3]；2013年，最高人民法院和最高人民檢察院發布司法解釋，明確界定“非法排放、傾倒、處置危險廢物3 t以上的”應認定為“嚴重污染環境”，為嚴懲非法處置實驗室廢物提供了法律依據[4]；2019年，教育部出臺意見，要求實驗后產生的廢棄物要統一收儲并依法依規科學處置[5]。自建校內實驗室廢液處理系統能實現實驗室廢液處理達到國家環保規定標準，能滿足國家日益提高的環保法要求。

（2）便捷與成本的訴求。委托外包處理廢液的方式基本是分類收集實驗室廢液，收集后暫存在實驗室，每年幾個固定時間由有資質的處理公司集中將廢液運走處理。這樣的方式較普遍，采用的高校較多，但是審批等相關手續較復雜、處理周期長、處理成本也較高。首先，高校需要購置廢液暫存柜，加上配套設施，1臺套大約需要80萬元；其次，校外第三方處廢液處理的價格平均為 2.5萬元/t（見表 1），而我校校內處理的成本核算約為0.44萬元/t（見表2），僅為校外第三方處理費用的15%~20%。

表1 國內部分城市實驗室廢液第三方處理費用 萬元/t

表2 揚州大學實驗室廢液校內處理成本核算（2009—2018年數據）

（3）安全與發展的需求。由于校外處理的運轉周期長，廢液在實驗室暫存時間也較久，存在安全隱患；如處置公司在外地，還存在遠距離運輸的風險。根據調查，目前校外企業的處理方法大多為焚燒法，只能處理有機廢液，沒有處理重金屬廢液，尤其沒有處理含汞廢液的資質，所以對這類廢液只能暫存[6]，因此具有環境污染的潛在風險。隨著“雙一流”建設在全國推行，高校越來越重視實驗室建設和實驗教學工作，由此產生的實驗室廢液數量將越來越大。依托實訓平臺自建校內實驗室廢液處理系統能處理有機廢液和無機廢液，尤其是難處理的重金屬廢液，將有效解決學校實驗室廢液的處理難題。

2 校內實驗室廢液處理工作規范的構建

自2009年起，我校依托環境科學與工程學院（以下簡稱“環工學院”）水污染控制與治理實踐中心開始建設實驗室廢液處理系統。2013年，在實驗室與設備管理處（以下簡稱“設備處”）、保衛處、教務處等多部門支持下完善了《實驗室廢液處置與管理暫行規定》等規章制度。此外，學校建立實驗室廢液處理的專項經費，由設備處統籌全校的實驗室廢液規范化管理工作，各學院負責本學院實驗室廢液的管理，建立各層級的事故預防、應急體系和報告機制，并指定專人負責廢液處理工作。校資產經營有限公司運輸服務中心受設備處委托，負責實驗室廢液運輸工作；環工學院受設備處委托，負責實驗室廢液處理工作。在此基礎上，我校構建了一套完整的校內實驗室廢液處理工作規范，包括預處理、分類收集、存放、運輸、處理等環節，具體體現為廢液的分類標準、暫存的地點、時間和容量要求、怎樣轉運、轉運路線的規定、廢液收集和轉運人員操作規范、廢液處理工作流程等[7]。

2.1 預處理

學校規定在進行實驗室廢液分類收集前，在保證安全的前提下，應對實驗廢液進行預處理再倒入廢液桶，提高廢液進一步暫存、轉運和處置的安全性。

（1）酸堿廢液。對少量酸堿廢液，可采用中和的方式產生無毒性鹽類溶液，再加入適量清水稀釋[8]。

（2）低濃度、低毒性廢液。無機廢液，多采用絮凝沉淀法、硫化物沉淀法、氧化還原中和沉淀法、活性炭吸附法；有機廢液，多采用燃燒法、溶劑萃取法、氧化分解法、水解法及生物化學處理方法；微生物廢液，基本通過高壓滅菌進行消毒處理[9]。

（3）劇毒品廢液。必須由“雙人”在實驗現場進行初步無害化預處理。

（4）油脂類等校內無法處理的廢液。根據“誰污染，誰治理”的原則，使用單位應聯系專業資質公司進行處置。

2.2 分類收集

適當的分類標準是學校廢液管理的關鍵環節，直接關系到廢液的收集和處理能否順利進行。制定分類標準遵循以下原則。

（1）安全性原則。符合廢液特性和物性相容，禁止將不相容（相互反應）的廢液混裝。

（2）方便性原則。方便收集、貯存、清運和處理。

（3）經濟性原則。資金投入和資源消耗盡可能小[10]。

根據以上原則，學校規定實驗人員必須按有機和無機廢液的分類要求進行收集，劇毒化學品使用后產生的廢液必須單獨收集，學校將有機廢液分為非含氯有機廢液、含氯有機廢液和油脂類廢液，將無機廢液分為汞系廢液、一般重金屬廢液、六價鉻廢液、酸系廢液和一般無機廢液。廢液存儲桶材質為白色高密度聚乙烯（HDPE）桶，具有較穩定的物理化學性質，不易破損并抗腐蝕，內外雙層蓋，密封性更好，并留有放氣孔，容積為25 L和50 L兩種，這兩種容量既保證廢液處理量需求，又方便儲存和運輸。廢液桶表面張貼編號、安全標識及“黃橙褐黑紅藍”不同顏色的廢液類型標簽，實驗室廢液分類如表3所示。

表3 實驗室廢液分類表

2.3 存放

校內實驗室廢液存放地參照國家《危險廢物貯存污染控制標準》建設[11]。分類收集的實驗廢液一般先暫存在實驗室內的臨時廢液收集點，臨時收集點應位于角落并張貼警示標識。收集人須如實填寫實驗廢液傾倒記錄表，主要記錄學院、實驗室、廢液桶編號、傾倒日期、廢液主要成分、數量毫升、傾倒者和指導教師姓名。分類收集到一定容量后（不超過廢液桶75%容積，為氣體揮發預留空間），收集人應將廢液送至本學院（單位）廢液暫存庫集中儲存，并和單位專管人員履行交接手續。各學院（單位）的廢液暫存庫應選擇通風、避免高溫日曬雨淋、遠離危險品倉庫、高壓電路、火源和生活垃圾的場所，有明顯區域界限且配套設施齊全，包括遮陽棚、地基、圍欄、監控裝置等，并張貼安全警示標識。實驗室廢液的暫存時間不宜太長，須定期處理[12]。學校規定原則上實驗室臨時收集點的廢液每2天清運一次至暫存庫，學院（單位）暫存庫的廢液每2周清運一次至校廢液處理中心集中處置。

2.4 運輸

交運廢液時，各學院（單位）的專管人員須填寫實驗室廢液轉運交接單，記錄學院、廢液產出校區、廢液化學成分、廢液桶編號、廢液量、運送日期，校運輸中心的工作人員核對無誤后進行轉運。校運輸中心設有專門的廢液轉運車隊，廢液轉運車輛全部為廂式貨車，參照危險品運輸專用車輛資質和標準改裝，技術性能須達到行業標準的一級技術等級[13]，配備通信工具、安全防護、環境保護和消防設施設備，安裝行駛記錄儀和定位系統，并定期進行安全檢驗和日常維護。每輛轉運車配備1名司機和2名轉運工人，有關人員均經過專門培訓上崗，作業全程須穿戴防護服、護目鏡、防腐手套、膠鞋等防護用具。轉運路線提前規劃設置好，遵循錯高峰、路程短、人流少的原則，以最優路線通過各校區廢液暫存庫，并最終送達環工學院廢液處理中心。

2.5 處理

環工學院廢液處理中心的設計標準：必須能處理有機、無機不同類型多種成分的實驗室廢液。廢液處理系統設計開發了全程由計算機控制的多種處理單元，包括廢液收集模塊、廢液處理模塊、廢水收集模塊、加藥自控模塊、生化處理模塊、實驗裝置模塊、污泥脫水模塊、深度處理模塊和廢氣凈化模塊。這些單元既可獨立運行，也可組合運行，形成了較為成熟的廢液廢水處理工藝流程（見圖1）。

圖1 實驗室廢液廢水處理工藝流程圖

（1）廢液分類存儲。根據歷年運行數據統計，全校每2周分類收集處理的廢液總量大約為6 000 L，濃液轉運至處理中心后，人工分類泵入有機、無機和重金屬廢液分類存儲罐，存儲罐每只容積2 000 L，防腐材質并密閉。

（2）分類氧化還原處理。存儲罐內的廢液再分別泵入氧化還原裝置間歇性地進行分類氧化或還原預處理和強處理，根據廢液類別、廢液濃度和廢液量由實驗室廢液處理裝置 PLC可編程控制系統控制氧化還原過程，通過全自動加藥設備自動計量加藥；處理后的廢液在滿足充分去除有毒物質的前提下，排入混合池。

（3）與處理后的廢水混合。同時，相關實驗室廢水經管道收集后排入室外地下廢水貯水池，經物化與氧化處理后，也排入混合池。

（4）物化生化處理。廢液和廢水的混合液經過物化和生化處理，包括微電解、電化學、混凝沉淀、生化等組合工藝，進一步去除水中的重金屬、磷、氨氮、有機質等污染物；并設 pH計、溫度計及在線水質分析儀，對水質進行檢測，生化反應器內設溶解氧儀，檢測反應過程的溶解氧值，PLC可編程控制器則對相關數據進行采集來實現物化生化過程的自動控制。

（5）污泥脫水處理。處理過程中的沉淀物存儲在儲泥罐內，再通過高壓泵送入濃縮脫水機內進行脫水，形成泥餅后作為固體廢棄物送有資質單位進行處置。

（6）過濾消毒處理。最后廢液廢水混合液再經過反復沉淀、過濾、消毒處理，為實現學生實訓實習需要，還增加了超濾膜深度處理工藝；最終凈化達標后的廢液廢水排入城市下水道或校園景觀河道，還可循環利用作為衛生間沖洗用水。

（7）廢氣凈化處理。廢液處理封閉空間產生的廢氣則通過集風罩抽送至廢氣凈化裝置處理后由排放管高空排放，經檢測，廢液處理間內及廢液處理中心周邊的空氣質量符合國家標準[14]。

根據我校歷年運行實驗室廢液檢測數據（每兩周1次），校內實驗室廢液處理系統能有效處理重金屬廢液、有機廢液和無機廢液，處理后的出水水質均能達到國家城鎮下水道排污的B級標準[15]。實驗室廢液主要污染特征檢測指標見表 4，實驗室廢液處理后出水水質檢測指標見表5。

表4 實驗室廢液主要污染特征檢測指標

表5 實驗室廢液處理后出水水質檢測指標

校廢液處理中心作為學生實訓平臺交由環工學院管理與維護，設備處負責安全監管，每年列支專項預算用于中心日常運行。廢液處理系統主機為工控計算機，設置壁掛式顯示器用于廢液廢水廢氣處理自控系統的控制顯示，處理區域設置6套高清視頻監控裝置，由于高度自動化，只需一位指導教師和4~5名經培訓上崗的本科生和研究生負責管理，操作全程穿戴防護用具；廢液處理系統的維護維修外包給專業環保公司，負責維護保養設備和儀器儀表；系統日常運行費包括電費、藥劑費、操作人員勞務費、維護維修費等，每年支出約 35萬元，可為學校節省廢液外送費約 150萬元。目前，我校廢液處理系統的整體工藝流程、單元工藝技術及關鍵設備產品已實現工程化，在全國近10所高校推廣應用。

3 校外實驗室廢液處理工作規范的構建

校外廢液處理一般是委托第三方有資質的公司處理，工作規范包含：廢液怎樣分類、暫存的地點、時間和容量要求、第三方處理公司的資質要求、申辦流程、廢液收集規范、運輸路線規范、廢液交接規范等[16]。

與校內處理工作規范重復的地方將不再贅述，重點討論公司資質和可處理的廢液類型。根據《危險廢物經營許可證管理辦法》，實驗室廢液處理專業資質公司須具備縣級以上環保部門核發的“危險廢物收集、貯存、處置綜合經營許可證”，許可證上明確記載危險廢物經營方式、危險廢物類別。高校要仔細檢查第三方公司的危廢許可證信息，尤其是可處置哪些類別的危險廢物。《國家危險廢物名錄》共規定了 46大類479種危險廢物類別，一般須包括但不限于名錄中“HW49其他廢物”中的“研究、開發和教學活動中，化學和生物實驗室產生的廢物（代碼 900-047-49）”。同時，高校在選擇實驗室廢液處置公司時要注意符合本地和接收地環保部門的具體要求，選擇同省市公司，不要跨省轉運。

4 結語

通過構建高校實驗室廢液處理工作規范，能確保實驗室廢液處理工作的長期穩定和安全運行，減少對教學和管理工作的影響。以校內處理為主、校外處理為輔、依托實訓平臺自建廢液處理系統的廢液處理模式，可以作為未來高校實驗室廢液處理的發展方向之一，能有效解決高校實驗室廢液的處理難題，為高校節約實驗室廢液處理經費，為實驗室安全保駕護航，并為環境工程專業人才培養提供實驗實訓平臺，具有十分顯著的經濟效益、社會效益和環境效益。